土木工程毕业设计（论文）-庆阳屯至三余公路工程施工图设计.doc

目 录 第第 1 章章 自然条件对道路设计与施工的影响自然条件对道路设计与施工的影响.1 1.1 沿线自然条件.1 1.2 自然条件对道路选线的影响.1 1.3 自然条件对路基路面设计的影响.1 1.4 自然状况对道路施工的影响.2 第第 2 章章 道路等级及技术指标的确定道路等级及技术指标的确定.3 2.1 道路等级的确定.3 2.2 道路技术指标的确定.4 第第 3 章章 线路方案设计线路方案设计.6 3.1 选线原则.6 3.2 方案拟定.6 3.3 方案比选.8 第第 4 章章 路线平面设计路线平面设计.10 4.1 路线平面详细设计.10 4.2 设计成果.14 第第 5 章章 路线纵断面设计路线纵断面设计.15 5.1 纵断面设计步骤.15 5.2 竖曲线设计.15 5.3 设计成果.22 第第 6 章章 路线横断面设计路线横断面设计.23 6.1 横断面的组成及宽度.23 6.2 路拱设计.23 6.3 边沟设计.23 6.4 平曲线超高加宽设计.23 6.5 路基设计计算.25 6.6 路基边坡设计.28 6.7 土石方数量计算和调运.29 第第 7 章章 排水规划设计排水规划设计.31 7.1 路基排水设计.31 7.2 路面排水设计.32 第第 8 章章 路基路面设计路基路面设计.33 8.1 路基结构设计.33 8.2 路面结构设计.39 第第 9 章章 涵洞设计涵洞设计.51 9.1 设计资料.51 9.2 选择涵洞和进出水口形式并拟订常规尺寸.51 9.3 涵轴纵断面图上有关设计数据计算.52 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 2 9.4 平面图上有关尺寸计算.53 9.5 工程量计算.55 9.6 涵洞汇总表.56 第第 10 章章 交叉口设计交叉口设计.58 10.1 平面交叉口路段情况概述.58 10.2 平面交叉口平面设计.58 10.3 平面交叉口竖向设计.59 第第 11 章章 施工组织设计施工组织设计.61 11.1 工程概况、编制依据及说明.61 11.2 施工现场平面布置与管理.61 11.3 施工进度计划.62 11.4 主要施工过程.63 11.5 工程文明、环境管理措施.64 11.6 施工准备与资源配置计划.65 结结 论论.68 致致 谢谢.69 参参 考考 文文 献献.70 附录附录 A 文献翻译文献翻译.71 11.1 介绍.71 11.2 导轨.72 11.3 车辆总数费用.73 11.4 推进与刹车.75 11.5 站与坐着的乘客.76 11.7 可靠度.77 11.7 双模式与受控车辆.78 附录附录 B 外文原文外文原文 .80 11.1 INTRODUCTION.80 11.2 GUIDEWAYS.82 11.3 VEHICLE FLEET COSTS.83 11.4 PROPULSION AND BRAKING.86 11.5 STANDING VERSUS SEATED PASSENGERS.87 11.6 RELIABILITY.89 11.7 DUAL MODE VERSUS CAPTIVE VEHICLES.90 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 3 庆阳屯至三余公路工程施工图设计庆阳屯至三余公路工程施工图设计 全套图纸加扣 3012250582 摘摘 要要 本设计为黑龙江东北部某山区庆阳屯至三余公路工程设计，分为初步设计和详细设计两 大部分。初步设计时首先要确定道路的等级，然后据此在所给定的地形图上选出两条的不同 的路线来进行设计。设计内容包括线路的平、纵、横初步设计以及桥涵位置的确定，最后对 所选的两条路线从经济技术两方面进行方案比选，从中选择最佳方案。详细设计是针对 7.884km 方案而进行的，主要包括公路的道路路线的平、纵、横设计、路基路面结构设计、 排水设施设计、桥涵设计及交叉口等附属设施设计。 【关键词关键词】 公路设计；路线设计；路基路面设计 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 4 Highway design from Lixintun to Henantun Abstract This article is about the highway engineering design from QIingyangtun to Sanyu in a mountainous area of northeastern Heilongjiang Province. It divides into two parts which are preliminary design and detailed design. During the preliminary design, the level of road must be determined first. Based on this, two different routes can be chosen to be designed on the given topographic map. The design elements include graphic design of the routes, vertical alignment design, cross-sectional design and the location determination of the bridges and culverts. At last, the best route can be chosen by comparing both routes from two aspects-economy and technology. The detailed design is based on the best 6.079km route, including the road alignment of the flat, vertical, horizontal design, the subgrade and pavement structure design, drainage design, bridge design, design of retaining walls and intersection and other ancillary facilities. 【Keywords】 highway design；route design；subgrade and pavement design； 第第 1 章章 自然条件对道路设计与施工的影响自然条件对道路设计与施工的影响 1.11.1 沿线自然条件沿线自然条件 1.1.11.1.1 道路所在地区的气象资料道路所在地区的气象资料 设计路线位于黑龙江省东北部，属中温带大陆性季风气候，冬长夏短，无霜期 130 天左 右，为季节性重冰冻区，全年最高气温 30，最底气温-32；冬季信风以北。降雨多集中 在 8 月份，最大冻深 2.0m。 1.1.21.1.2 沿线工程地质及水文地质情况沿线工程地质及水文地质情况 境内地下水埋深：一般路段为 100cm 左右、高岗地段 250cm 左右，偶有地表水露头。 1.1.31.1.3 沿线植被及土壤分布情况沿线植被及土壤分布情况 平地上多为草地，牧地，山坡上草地 牧草 灌木丛共生 乔木多生于高岗山坡上。土质 状况：030cm 腐殖土；30150cm CLS(含砂低液限粘土)；150300cm 沙砾土； 300500cm 沙石土；500cm 卵石及风化岩。 1.21.2 自然条件对道路选线的影响自然条件对道路选线的影响 该地区的最大相对高差大于 200m，为山岭重丘区，山峦密布，地表植被茂密，有大 亮子河这条主要水系。线路平、纵、横三方面相互制约和影响很大，选线时应使三者相互 配合，以提高线路的技术标准。一般要求线形的平顺，但对二级公路可适当地用些和缓的 转折和起伏，以适应地形。应避免只顾长直线，造成纵坡过大；只顾纵坡平缓，造成线路 弯曲；避免高填深挖或者采用极限指标。避免大面积地砍伐树木和铲除地表植被，避免由 于深挖而破坏地下水系。对多涎流水的坡面应考虑避让，以减少排水构造物及坡面防护的 设置；同时选线时也应注意保护当地的自然环境，尽量绕开草地牧地。 1.31.3 自然条件对路基路面设计的影响自然条件对路基路面设计的影响 1.3.11.3.1 气候条件气候条件 该路段所在地区属于东部温润季冻区，道路可能出现翻浆、冻胀、水毁等病害。冬季 气候寒冷，路面易结冰，不利行车；春季气温上升时，路面易冻胀翻浆;夏季的过量降水 影响路基稳定。另外，该地区冬季和夏季的温差超过 60，路面设计时应注意沥青路面 的高温稳定性和低温抗裂性；冬季的最大冻深为 2.0m，设计时应注意最小防冻厚度。 1.3.21.3.2 工程地质和水文地质工程地质和水文地质 沿线的地下水埋深较浅，并偶有地表水露头。这些地下水对路基的危害极大，轻者能 使路基湿软，降低路基强度和路面承载力；重者会引起冻胀翻浆和边坡坍塌。因此在路基 路面设计时，要十分注意排水设计。对影响路基稳定的地下水，可以通过设置盲沟、渗沟、 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 2 渗井等设施予以隔断、疏干和降低，并引导至路基范围以外的适当的地点。同时，也可以 设置隔离层及疏水的砂垫层，提高路基高度来改善路基的水温状况。主要目标是将路基范 围内的土基湿度降到一定的限度以内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基及路面具有 足够的强度和稳定性。另外，为防止冬季涎流冰堵塞路堑，可在路堑边坡的泉水渗出处设 渗井集水，再用暗管将水引出路堑。 1.3.31.3.3 植被及土壤植被及土壤 筑路地区多丘陵山地，山坡上草地、灌木共生。考虑到当地以畜牧业为 主，在路基填筑时应注意保护植被牧草。该地区 030cm 为腐殖土，不利筑路，应全部 挖除换填。30150cm 为含沙砾较多的低液限粘土，在适当含水量是加以压实和设置良好 的排水设施，筑成的路基也能获得稳定。150300cm 为砂砾土，适合填筑路基。大于 500cm 为卵石和风化岩，不是理想的筑路材料，挖出后应当作弃方运走。 1.41.4 自然状况对道路施工的影响自然状况对道路施工的影响 该路段地处冰冻地区，无霜期为 125 天，冬季无法进行路基和路面施工。7、8 月间的多 雨天气也给施工进度安排带来难度，因此应考虑到对施工工期的影响，合理安排施工组织设 计。道路作为带状结构物，其施工面受地形的限制很大，应该注意在不同的地形条件下选择 不同的施工机具及施工方法。 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 3 第第 2 章章 道路等级及技术指标的确定道路等级及技术指标的确定 2.12.1 道路等级的确定道路等级的确定 道路等级是根据路网规划、道路功能、使用任务、远景交通量、交通组成及其性质， 并综合考虑项目地区的综合运输体系、远期发展等因素而确定的。 2.1.12.1.1 远景设计年限交通量远景设计年限交通量 根据公路工程技术标准-2003 规定，双车道二级公路一般能适应各种车辆折合成 小客车的设计年限年平均日交通量为 500015000 辆。二级公路的设计年限为 15 年。 该地区现状交通量组成于表 2-1： 现状交通量组成（辆/日） 表 2-1 小型车800 中型车1490 大型车420 拖挂车120 公路工程技术标准-2003 规定汽车折算系数于表 2-2： 汽车折算系数 表 2-2 车辆类型小客车 小客车1.0 中型车1.5 大型车2.0 拖挂车3.0 交通增长率 =4.8%。 拟建二级公路，折算成小客车现状日交通量为： ADT=800*1.0+1490*1.5+420*2+120*3 =4235 辆/日 远景设计年限为 15 年的日平均交通量为： AADT= ADT*（1+）n-1=4235(1+4.8%)17-1 =8967 辆/日 2.1.22.1.2 道路等级及车道数确定道路等级及车道数确定 查公路路线设计规范 ，双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平 均日交通量为 500015000 辆，因此确定公路等级为双车道二级公路。 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 4 2.1.32.1.3 设计行车速度的确定设计行车速度的确定 分析设计地形图可知，项目地区最大高程为 398m 左右，最小高程为 210m 左右，相对 高度约 188m。按照公路工程地质 （第二版）表 6-1 所作出的规定：绝对高度小于 500m、相对高度小于 200m 的山地地形属于丘陵地区。其中丘陵中相对高度大于 100m 的为 重丘，小于 100m 的为微丘。所以，该地为山岭重丘区。由于项目地区地形地质等自然条件 较复杂，设计速度采用 60km/h。 2.22.2 道路技术指标的确定道路技术指标的确定 2.2.12.2.1 公路路线技术标准的确定公路路线技术标准的确定 一般规定: （1）路线设计应根据公路等级及其功能，正确运用技术指标，保持线形连续、均衡，确 保行驶安全、舒适。 （2）确定路线走廊带应考虑走廊带内各种运输体系的分工与配合据以统筹规划近远期结 合、合理布局充分发挥和提高公路总体综合效益。 （3） 公路选线必须由面到带、由带到线，对地形、工程地质、水文地质等调查与勘查的 基础上论证、确定路线方案。 （4）路线线位应考虑同农田与水利建设城市规划的配合尽可能避让不可移动文物自然保 护区，保护环境且同当地景观相协调。 查阅公路工程技术标准2003 等相关资料 对设计中将要用到的路线技术指标，将其归类列于表 2-3： 路线技术指标汇总表 表 2-3 公路分类一般公路 公路等级二级公路 地 形山岭重丘 自然条件严寒地区 计算行车速度（km/h）60 行车道宽度（m）3.5 最小值0.25右侧硬路肩宽度 （m）一般值0.75 最小值0.5 土路肩宽度（m） 一般值0.75 路基宽度（m）最小值8.5 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 5 一般值10.0 极限最小半径（m）125 一般最小半径（m）200 路拱2.0%1500不设超高最小 半径（m）路拱2.0%1900 停车视距75 会车视距150视距要求（m） 超车视距350 最大纵坡（%）6 最小坡长（m）150 最大超高率（%）6 坡度 3%时1200 坡度 4%时1000 坡度 5%时800 最大坡长（m） 坡度 6%时600 一般最小半径2000凸形竖曲线 （m）极限最小半径1400 一般最小半径1500凹形竖曲线 （m）极限最小半径1000 竖曲线最小长度（m）50 平面最大直线长度（m）1200 平曲线内的圆曲线最小长度（m）50 平曲线最小长度（m）150 同向曲线360平面最小直线 长度（m）反向曲线120 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 6 第第 3 章章 线路方案设计线路方案设计 3.13.1 选线原则选线原则 （1）路线设计应在保证行驶安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量小，造价低，营运 费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程数量增加不大时，应尽量采用较高的技术 指标，不应轻易采用最小指标或低限指标，也不应片面追求较高指标。 （2）选线应同农田基本建设相配合，做到少占田地，并尽量不占高产田、经济作物田或 经济林园等。 （3）通过名胜、风景、古迹地区的公路，应与周围环境、景观相协调，并适当照顾美观。 注意保护原有自然状态和重要历史文物遗址。 （4）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测，查清其对公路工程的影响。对滑坡、 崩塌、软土、泥沼等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待。一般 情况下路线应设法绕避。当必须穿过时，应选择合适的位置，缩小穿越范围，并采取必要 的工程措施。 （5）选线时应重视环境保护，注意由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染问题。 3.23.2 方案拟定方案拟定 本设计路线起点为庆阳屯，终点三余，路线位于黑龙江省东北部，所在的区域主要为 山岭重丘区，相对高度较大，地形起伏，故考虑采用越岭线的整体路线方案，尽量多的连 接设计区域内的村庄，方便各村的交通。同时，路线也会经过一段平原地区，地形平坦， 但农田河流以及村庄较多，选线时应尽量避免，做好做到零拆迁。于是，对公路线路初步 拟定了两种越岭方案，它们的基本走向为： 方案一： 路线以庆阳屯为起点，向西北方向而行，在 JD1 处与连接张大院的旧路相接，并开始 顺势爬坡，随后越过山谷，分别与通往青龙山、白炭鹿场、白炭参场以及白炭的旧路连接， 然后一路下坡至平原地。 该方案路线全长约 8.20m，连接了 6 个村庄。其路线示意图如图 3-1。 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 7 图 3-1 方案一路线示意图 方案二： 路线以庆阳屯为起点，向西北方向而行，在桩号 K0+400 后开始爬坡，顺山而行，高 程变化较大，路线较抖，在 JD1 后适时越过垭口。路线穿过白炭鹿场，与通往青龙山、西 岗、白炭参场的旧路相交；到达平原地区，顺应原始地形一路缓慢下坡到达目的地三余。 该方案路线全长约 7.8km，连接了 5 个村庄。其路线示意图如图 3-2。 图 3-2 方案二路线示意图 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 8 3.33.3 方案比选方案比选 3.3.13.3.1 路线方案比选的评价指标路线方案比选的评价指标 路线方案比选的评价指标较多，主要有技术、经济、政策及国防上的意义，交通网系 中的作用及其联系城镇的多少等指标，本设计中只作技术和经济两类评价指标的比较。 3.3.23.3.2 方案一与方案二的比较方案一与方案二的比较 将方案一与方案二的比较指标列于表 3-1。 方案比选表 表 3-1 评价指标单位方案 1方案 2 路线长度m8202.097884.29 连接村庄数个65 新建m8202.097884.29 改建m00 全线转角个97 平均每公里转角个1.100.89 转角总和度 232262 2.5 176237. 0 转 角 转角平均度数度 254935 .83 251152. 53 平 面 线 型 最小平曲线半径m400500 最大纵坡度4.505.5 最短坡长m225275 最大填方高度m7.666.92 最大挖方高度m12.6012.81 凸形最小半径m35003000 技术指标 纵 断 面 线 型 凹形最小半径m40003000 填方立方米148856178022土石方 工程数 量 挖方立方米123188167375 涵洞数量个1717 桥梁数量座00 隧道数量座00 交叉工程个65 经济指标 克服高程m4466 从表 3-1 中可以看出： 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 9 技术指标方面：方案二的路线长度比方案一的路线长度少 314.8m，且方案二的全线 转角个数为 7 比方案一的转角个数 9 个少 2 个，可见方案一的路线较方案二过于迂回，不 利于行车时间的节省；在纵断面上，虽然方案一的最大纵坡 4.50%较方案二的最大纵坡 5.51%小，但方案一的最短坡长为 225m，比方案二的最短坡长 275 小，可见方案二的纵向 路线行车舒适性更佳。 经济指标方面：两个方案的填挖土方量相近，但方案二的路线长度小于方案一，工程 造价低。 综合考虑以上技术经济指标，决定采用方案二作为庆阳屯至三余的公路设计方案。 苏州科技学院本科生毕业设计（论文） 10 第第 4 章章 路线平面设计路线平面设计 4.14.1 路线平面详细设计路线平面详细设计 4.1.14.1.1 路线方位角、转角的计算路线方位角、转角的计算 从平面图可以读出、 、 、 的坐标如下： 0 JD 1 JD 2 JD 3 JD 4 JD 5 JD 6 JD 7 JD 8 JD ：（1786.51883，9904.97096） ：（1105.42319，9187.31341） 0 JD 1 JD ：（919.96519，8313.10954） ：（1312.91469，7522.697） 2 JD 3 JD ：（2136.28686，7039.03865） ：（2881.79306，6073.23414） 4 JD 5 JD ：（4065.04191，5246.3583） ：（4834.82752，4450.16624） 6 JD 7 JD ：（5243.81141，4276.84703） 8 JD 以计算为例：由、坐标可以计算出交点间的路线长和方位角： 3 JD 2 JD 3 JD 4 JD （1）至段 2 JD 3 JD = 23 D 22 (1312.91469919.96519)(7522.6978313.10954)882.7m oo 23 (7522.6978313.10954) 180153 3357 (1312.91469919.9651